Эффективные методы численного моделирования динамики нелинейных систем абсолютно твёрдых и деформируемых тел
Диссертация
Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) в рамках грантов 98−01−782-а, 99−01−223-а, 02−01 -364-а, 02−01−6 098-мас, 03−01−6 487-мас, а также научной программы «Университеты России — Фундаментальные исследования» (гранты УР.015.04.01.09, УР.04.01.046). Автор хотел бы ещё раз подчеркнуть, что именно благодаря профессору Д. Ю. Погорелову… Читать ещё >
Список литературы
- Бахвалов Н. С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения). — Гл. ред. физ.-мат. лит. изд-ва «Наука», М., 1975.
- Блехман И. И. Вибрационная механика. Физматлит, 1994.
- Боголюбов Н. Н., Митропольский Ю. А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. Гл. ред. физ.-мат. лит. изд-ва «Наука», М., 1974.
- Верещагин А.Ф. Компьютерное моделирование динамики сложных механизмов роботов-манипуляторов // Инженерная кибернетика, вып. 6, -С. 65−70.
- Леонтьев В. А. Оптимальная дискретизация распределённой упругости в расчётных моделях звеньев манипулятора // Тр. 1-й научн.-техн. конф. «Роботы и манипуляторы в экстремальных условиях».— СПб.: СПбДНТП, 1992.-с. 100−106.
- Маркеев А.П. Теоретическая механика: Учеб. Пособие для университетов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. — 416 с.
- Погорелов Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел: Учеб. пособие. Брянск: БГТУ, 1997.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды, тт. I, II. Гл. ред. физ.-мат. лит. изд-ва «Наука», 1976.
- Справочник по строительной механике корабля. Т. 2 // Под ред. Палий О. М. и др., Л.: Судостроение, 1982.
- Справочник по математике для инженеров и студентов втузов / Под ред. Бронштейн И. Н., Семендяев K.A. М.: ГИТТЛ, 1957.
- Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. М.: Мир, 1976.
- Agrawal О.Р., Shabana A.A. Dynamic analysis of multibody systems using component modes//Computers and Structures 21(6), 1985, 1301−1312.
- Banerjee A.K., Nagarajan S. Efficient simulation of large overall motion of beams undergoing large deflection // Multibody Sys. Dyn. 1, 1997, 113−126.
- Bathe K.-J. Finite Element Procedures, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
- Belytschko Т., HsiehB.J. Nonlinear transient finite element analysis with convected coordinates // International Journal for Numerical Methods in En
- Engineering 7, 1973, 255−271.
- Berzeri M., Shabana A.A. Development of simple models for the elastic forces in the absolute nodal co-ordinate formulation // Journal of Sound and Vibration 235(4), 2000, 539−565.
- Campanelli M., Berzeri M., Shabana A. A. Performance of the incremental and non-incremental finite element formulations in flexible multibody problems // Journal of mechanical design. 2000. — Vol. 122. — P. 498.
- Craig R.R. Structural Dynamics.
- Denavit J., Hartenberg R.S. A kinematic motion for lower pair mechanisms based on matrices// Journal of Applied Mechanics 22, 1955, 215−221.
- Dunavant D.A., High degree efficient symmetrical Gaussian quadrature rules for the triangle//Int. J. of Num. Meth. in Eng. 21, (1985), 1129−1148.
- Eichberger A. Simulation von Mehrkorpersystemen auf parallelen Rechnerar-chitekturen // Universitat-Gesamthochschule Duisburg, Fachbereich Maschi-nenbau, Dissertation, 1993.
- Eichberger A. Transputer-Based Multibody System Dynamic Simulation, Part I: The Residual Algorithm A Modified Inverse Dynamic Formulation, Part II: Parallel Implementation — Results // Mechanics of Structures and Machines, 22(2), 1994,211−261.
- Featherstone R. Robot dynamics algorithms // Kluwer, Boston. 1987.
- GearC.W., Gupta G.K., Leimkuhler B. Automatic integration of Euler-Lagrange equations with constraints // Journal of Computational and Applied Mathematics 12(13), 1985,77−90.
- Geradin M., Cardona A., Doan D.B., Duysens J. Finite element modeling concepts in multibody dynamics // Computer-Aided Analysis of Rigid and Flexible Mechanical Systems / M.S. Pereira and J.A.C. Ambrosio (eds.), Kluwer, Dordrecht, 1994, 233−284.
- Hooker W.W., Margulies G. The dynamical attitude equations for «-body satellite//J. on Astronomical Science 12, 1965, 123−128.
- Huston R.L. Computer methods in flexible multibody dynamics // Int. J. for Numerical Methods in Engineering 32(8), 1991, 1657−1668.
- Huston R.L. Multi-body dynamics including the effect of flexibility and compliance // Computers and Structures 14, 1981, 443−451.
- Huston R.L., Wang Y. Flexibility effects in multibody systems // Computer-Aided Analysis of Rigid and Flexible Multibody Systems, M.S. Pereira and J.A.C. Ambrosio (eds.), Kluwer, Dordrecht, 1994, 351−376.
- Kreuzer E., Ellermann K. Multibody system dynamics in ocean engineering // Proceedings of NATO ASI on Virtual Nonlinear Multibody Systems 1, W. Schielen, M. Valasek (Eds.), Prague, 2002, 108−129.
- Kreuzer E., Wilke U. Dynamics of mooring systems in ocean engineering // Archieve of Applied Mechanics, 2001.
- Kruszewski J., Gawronski W., Wittbrodt E., Najbar F., Grabowski S. Metoda Sztywnych Elementow Skonczovnych (Rigid Finite Element Method), Arkady Warszawa, 1975 (польск.).
- Levinson D.A. Equations of motion for multi-rigid-body systems via symbolic manipulations // Journal of Spacecraft and Rockets 14, 1977, 479−487.
- Likins P.W. Modal method for analysis of free rotations of spacecraft // AIAA Journal 5(7), 1967, 1304−1308.
- MikkolaA.M., Shabana A.A. A new plate element based on the absolute nodal coordinate formulation // Proceedings of ASME 2001 DETC, Pittsburgh, 2001.
- OmarM.A., Shabana A.A. A two-dimensional shear deformation beam for large rotation and deformation // Journal of Sound and Vibration 243(3), 2001,565−576.
- Pascal M., Gagarina T. Numerical simulation of flexible multibody systems using a virtual rigid body model // Proc. of NATO ASI on Virtual Nonlinear Multibody Systems 1, W. Schielen, M. Valasek (Eds.), Prague, 2002, 174−179.
- Pogorelov D. Differential-algebraic equations in multibody system modeling //Numerical Algorithms 19, Baltzer Science Publishers, 1998, 183−194.
- Pogorelov D. Multibody system approach in simulation of underwater cable dynamics // Abstr. of Euromech 398 Colloq. on Fluid-Structure Interaction in Ocean Engineering, TU Hamburg-Harburg, Hamburg, Germany, 1999, p. 40.
- Pogorelov D. Plate modeling by rigid-elastic elements // Zwischenbericht ZB-103, Institut В fur Mechanik, Universitat Stuttgart, 1998.
- Rankin C.C., Brogan F.A. An element independent corotational procedure for the treatment of large rotations // ASME Journal of Pressure Vessel Technology 108, 1986, 165−174.
- Rauh J. Ein Beitrag zur Modellierung Elastischer Balkensysteme // Fortschr.-Ber. VDI Reihe 18, Nr. 37, VDI-Verlag, Dusseldorf, Germany, 1997.
- Schiehlen W. (Ed.) Multibody Systems Handbook, Springer, Berlin, 1990.
- Schiehlen W.O., Rauh J. Modeling of flexible multibeam sysytems by rigid-elastic superelements // Revista Brasiliera de Ciencias Mecanicas 8(2), 1986, 151−163.
- Schiehlen W., Kreuzer E. Rechnergesttitzes Aufstellen der Bewegungsgleich-ungen gewohnlicher Mehrkorpersysteme // Ing.-Archiv 46, 1977, 185−194.
- Shabana A.A. An absolute nodal coordinate formulation for the large rotation and large deformation analysis of flexible bodies // Techn. Rep. No. MBS96−1-UIC, Dept. of Mech. Eng., Univ. of Illinois at Chicago, March 1996.
- Shabana A.A. Dynamics of Multibody Systems, 2nd Edition, Cambridge University Press, Cambridge, 1998.
- Shabana A.A. Flexible multibody dynamics: review of past and recent developments//Multibody System Dynamics 1, 1997, 189−222.
- Shabana A.A., Yakoub R.Y. Three dimensional absolute nodal coordinate formulation for beam elements: Theory // Journal of Mechanical Design 123, 2001,606−621.
- Shabana A.A., Wehage R.A. Coordinate reduction technique for transient analysis of special substructureswith large angular rotations // Journal of Structural Mechanics 11(3), 1983, 401−431.
- Simeon B. DAEs and PDEs in elastic multibody systems // Numerical Algorithms 19 (1998), Baltzer Sc. Publ. P. 235−246.
- Simo J.C. A finite strain beam formulation. The three-dimensional dynamic problem, Part I // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 49, 1985,55−70.
- Simo J.C., Vu-Quoc L. A three-dimensional finite strain rod model, Part II: Computational aspects // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 58, 1986, 79−116.
- Song J.O., Haug E.J. Dynamic analysis of planar flexible mechanisms // Computer methods in applied mechanics and engineering 24, 1980, 359−381.
- Szilard R., Theory and Analysis of Plates. Classic and Numerical Methods // Prentice-Hall, INC, Englewood Cliffs, New Jersey, 1974.
- Takahashi Y., Shimizu N. Study on elastic forces of the absolute nodal coordinate formulation for deformable beams // ASME Proceedings of Design Engineering Technical Conference, VIB-8203, Las Vegas, 1999.
- Takahashi Y., Shimizu N., Suzuki K. Introduction of damping matrix into absolute nodal coordinate formulation // Proceedings of the 1st Asian Conference on Multibody Dynamics, Iwaki, Fikushima, 2002, 33−40.
- Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells, 2nd Edition, McGraw-Hill Book Company, 1991.
- Uicker J.J. (Jr.) On the dynamic analysis of spatial linkages using 4 by 4 matrices //Ph.D. Thesis, Northwestern University, Evanston, 1965.
- Vukobratovic M., Frank A.A., Juricic D. On the stability of biped locomotion // IEEE Transactions on Biomedical Engineering BME-17, 1970, 25−36.
- Wallrap O. Standartization of flexible body modeling in multibody system codes, Part I: Definition of standart input data // Mechanics of Structures and Machines, 22(3), 1994, 283−304.
- Wittenburg J. Dynamics of Systems of Rigid Bodies // Leitfaden der ange-wandten Mathematik und Mechanik / H. Gortler (ed.), Vol. 33, Teubner, Stuttgart, 1977.
- Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method, 4th Edition, Volume 2: Solid and fluid mechanics, McGraw-Hill, 1991.
- Работы, опубликованные соискателем (в том числе в соавторстве) по теме диссертации, в порядке, обратном временному
- Yoo W.-S, Park S.-J., Lee J.-H., Sohn J.-H., Pogorelov D.Yu., Dmitrochenko O.N. Large oscillations of a thin clamped plate: Modeling in absolute nodal
- Дмитроченко O.H. принадлежат методы решения и полученные результаты, Погорелову Д.Ю. -постановка проблемы.
- Статья прошла рецензию и авторскую корректуру и принята к печати в 2003 г.
- Статья опубликована в электронной форме на компакт-дисках и доступна по коду VIB-48 307.coordinate formulation and comparison with experiments // Proc. of ECCOMAS-2003 on Advances in Computational Multibody Dynamics, Lisbon, 2003, 1 стр. MB2003−076.19
- Yoo W.-S, Park S.-J., Lee J.-H., Pogorelov D.Yu., Dmitrochenko O.N. Large deflection analysis of a thin plate with ANCF: Computer simulation and experiments // Multibody System Dynamics, Kluwer, Dordrecht, 2003, 25 c.20I
- Dmitrochenko O.N., Pogorelov D.Yu. Generalization of plate finite elements for absolute nodal coordinate formulation // Multibody System Dynamics 10, No. l, Special issue 'Virtual Nonlinear Multibody Systems', Kluwer, Dordrecht, 2003, 17−43.
- Dmitrotchenko O.N. Efficient simulation of rigid-flexible multibody dynamics: Some implementations and results // Proceedings of NATO ASI on Virtual Nonlinear Multibody Systems 1, W. Schielen, M. Valasek (Eds.), Prague, 2002, 51−56.
- Дмитроченко O.H. Методы моделирования динамики гибридных систем тел с учётом геометрической нелинейности // Динамика, прочности и надёжность транспортных машин / Сб. тр. Под ред. Б. Г. Кеглина. — Брянск: БГТУ. 2001. — С. 24−34.
- Дмитроченко О.Н., Погорелов Д.Ю.22 Упругие балочные элементы в системах твёрдых тел // Динамика и прочность транспортных машин / Сб. тр. под ред. В. И. Сакало. Брянск: БГТУ, 2000. — С. 18−27.1. Л Л
- Dmitrotchenko O.N. Numerical methods and examples of dynamical simulation of large rigid-flexible multibody systems // XXVIII Гагаринские чтения / Сб. тезисов докладов. — М.: 2002. С. 47−48.
- Дмитроченко О.Н. Компьютерное моделирование динамики нелинейных гибридных систем абсолютно твёрдых и упругих тел // VIII Всеросс. Съезд по теор. и прикл. механике / Аннот. докладов. — Екатеринбург: УрО РАН, 2001.-233 с.
- Дмитроченко О.Н. Методы составных и отдельных тел для моделирования динамики систем твёрдых тел и гибридных систем // Междунар. Межвуз. научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и магистрантов / Сб.
- Тезисы опубликованы в электронной форме на компакт-дисках и доступны по коду МВ2003−076.
- Статья прошла рецензию и принята к печати в 2003 г.
- Дмитроченко О.Н. принадлежат методы решения и результаты, Погорелову Д.Ю. постановка.
- Погорелову Д.Ю. принадлежит постановка проблемы и часть теоретических выкладок- Дмитроченко О.Н. принадлежит часть теоретических и все прикладные результаты.
- Погорелову Д.Ю. принадлежит постановка проблемы и часть теоретических выкладок- Дмитроченко О.Н. принадлежит часть теоретических и все прикладные результаты.материалов. Гомель, ГГТУ им. П. О. Сухого, 2001. — С. 260−263.
- Dmitrotschenko О. Dynamik der Borsten rotierender Buerste // Zwischen-bericht ZB-097 / Arbeitsbereich Meerestechnik II Mechanik. — Technische Universitat Hamburg-Harburg, Hamburg. — 1998. — S. 1−23.
- Погорелову Д.Ю. принадлежит постановка проблемы и методическая часть исследования- ДмитрО' ченко О.Н. принадлежат прикладные результаты.
- Дмитроченко О.Н. принадлежит реализация методов, предложенных Погореловым Д.Ю.- МихайлО' ву H.H. принадлежит экспериментальная часть работы.